巧尋\"科學本質\"教學的新思路

新課標將義務教育科學課程定義為體現科學本質的綜合性基礎課程，具有實踐性。在對科學觀念的內涵釋義中，也明確指出科學觀念包括對科學本質的認識，如對科學知識的可驗證性、相對性、暫時性的認識，可見科學本質教學在小學科學教學中至關重要。它不僅關系到學生對科學概念的理解和掌握，還影響著學生科學思維能力的培養和科學態度的形成。因此，科學教師要重視科學本質教學，運用有效的教學策略培養學生對科學的興趣與好奇心，促進學生深人地理解科學概念和原理，學會科學方法，形成科學態度，培養學生的社會責任感。

一、小學\"科學本質\"教學概述

（一）“科學本質\"的內涵及特點

對“科學本質\"的內涵界定，目前科學教育領域還沒有形成一個廣受接受的定義，但是對其基本內涵則在一定程度上達成共識。薛松在其博士論文中將科學本質界定為科學認識論，即科學運用一定的方式和方法認識、解釋自然世界的各種現象，包括對科學知識維度的理解、科學探究維度的理解以及科學事業維度的理解。此外，國內外對“科學素養\"與“科學本質\"之間關系的論證基本達成一致，即理解科學本質是發展科學素養的重要部分。

從科學本質的內涵界定中不難發現，科學本質包含系統化的知識體系，這種知識體系是通過觀察、實驗、分析和驗證來積累和組織的。科學本質具備實踐性，科學理論和發現通常從實踐中獲得，又應用到技術發展和社會實踐中。同時，科學本質關乎科學事業，也意味著關注科學知識如何影響社會、經濟和文化，以及如何通過政策和教育促進科學的發展。

（二）小學“科學本質\"教學現狀及挑戰

目前，小學科學課中，科學本質教學面臨多方面的挑戰。首先，新課標的發布帶來了新的理念、新的目標和新的標準。它強調素養導向、綜合性和實踐性，要求學生在構建科學概念、培養探究實踐技能的過程中注重科學思維的培養和跨學科能力的整合，這就對教師的專業知識、教學技能、教學方法和教學設計提出了更高要求。其次，小學生對科學本質的認識和理解不足，存在將科學知識視為絕對真理的傾向，缺乏對知識的發展性、可驗證性、系統性和創造性的理解。而教師在培養學生科學本質觀時，也存在信心不足和自我效能感不足的問題。另外，科學本質教學需要豐富的教學資源，包括科學史資料、探究實踐活動、多樣的教學情境等。但目前對于如何將這些資源有效融入教學，以及如何利用這些教學資源加深學生對科學本質的理解，還存在一定的挑戰。最后，小學生的學習壓力不容忽視，課業負擔使得科學教學難以融入他們的學習生活。所以，科學本質的教學存在不容忽視的問題和挑戰，科學教師需在教學策略上做出改革和探索

二、“科學本質\"教學的思路及案例分析

在小學科學中落實“科學本質\"教學，教師不僅要挖掘科學教材中多樣的課程資源，還要提升自身的教學技能，提高課程開發和整合能力，開發具有綜合性、實踐性的項目研究，豐富學生的學習體驗。同時，積極組織科學論證，讓學生在彼此討論的過程中經歷靈感進發、產生新的解決方案的過程，從而培養學生的批判性思維能力和創造性思維能力。通過以上教學過程，可以幫助學生認識科學知識的發展性、可驗證性、系統性和創造性。

（一）整合科學史情境，認識科學知識的發展性

《辭海》對科學史的定義為：“科學史是以科學發展為研究對象來描述和解釋科學知識產生、發展與系統化的進程的歷史科學。\"科學史是人類文化史的重要組成部分，也是近代科學發展到一定階段的產物。而科學史情境通常是指在科學發展過程中，特定的歷史時期、地點、社會環境和文化背景等，這些因素共同影響了科學知識的產生、發展和傳播。在小學科學課中整合科學史情境可以幫助學生更好地理解科學理論的形成過程，以及科學實踐與社會環境之間的相互作用。

蘇教版小學科學教材中有許多科學史情境素材，貫穿1＼～6年級。一年級上冊《小小科學家》一課中，介紹了伽利略的滾小球實驗。在當時，人們普遍認為力是物體運動的原因，沒有力，物體就會靜止。伽利略的實驗挑戰了傳統觀念，用科學方法說明力其實是改變物體運動狀態的原因，這也為后來牛頓的運用定律和經典力學的建立奠定了基礎。三年級上冊《空氣有質量嗎》一課介紹了伽利略稱量空氣質量的科學故事。伽利略用實驗證明空氣是有質量的，改變了古代人們的固有思想。后來，科學家又用更精確的實驗測得了空氣的質量數據，科學知識進一步發展。六年級科學上冊《影響人類文明的里程碑》一課中，介紹了中國古代和近現代的里程碑式產品，例如輪子的發展史、計算機的發明史、蒸汽機的發明和利用過程等。這些豐富的科學史素材幫助學生了解我國的科技成就，體會科技產品的出現和演替對人類社會的重要作用，深刻領悟科學知識和技術的不斷進步和發展。

總之，科學史情境通過介紹科學家的故事和科學發現的歷史，能夠讓學生了解科學知識的發展過程，認識到科學不是一成不變的，而是逐步演進的，從而發展學生對“科學本質\"的認識。科學教師也可以在教學科學史情境時，開展角色扮演活動，讓學生模擬科學家的角色，在模擬的過程中體悟科學方法和科學精神，培養學生的正確價值觀和社會責任感。

（二）真實的探究實踐，理解科學知識的可驗證性

探究實踐是指在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題，以及技術與工程實踐過程中，形成的科學探究能力、技術與工程實踐能力和自主學習能力。科學知識的可驗證性是指科學理論或假設可以通過實驗、觀察或其他科學方法進行驗證。在小學科學課上設計真實的探究實踐活動，讓學生通過觀察、提問、假設、實驗和分析體驗科學探究的過程，探索科學問題，驗證科學原理，能夠幫助學生理解科學知識的發展性和可驗證性。

蘇教版三年級科學下冊《聲音的產生》一課中，學生探究得聲音是由物體振動產生的，教師在本課教學時設計了四個活動反復驗證這一知識。第一個活動，教師提供了鋼尺等四種材料，請學生讓這四樣物品發出聲音，并畫出每個物品發聲前和發聲后的狀態，通過觀察、比較、分析、歸納得出，物體振動時，會發出聲音。第二個活動，請學生尋找更多的物品，想辦法讓它們振動，觀察這些物品振動時，是不是會發出聲音。第三個活動，請學生想辦法讓正在發聲的物品停止振動，觀察振動停止后，發聲是否也停止了。第四個活動，讓學生可以直接觀察到的振動現象化。例如音叉振動時，放至水面，發現水面揚起了水花，說明音叉發聲時，雖然振動不易直接觀察，但確實是在振動。再如音響發聲時，將碎紙屑放在音箱上，發現碎紙屑跳動起來，說明音箱發聲時也在振動。

上述四個教學活動看似目的不同，實則殊途同歸，都是為了幫助學生深入理解聲音是由物體振動產生的這一科學原理。如果學生僅經歷了第一個活動，并不能證明聲音是由物體振動產生的。學生只有經歷更多的物品振動時能發聲、振動停止發聲停止、微小振動顯性化的過程，從多方面反復驗證物體振動與發聲之間的關系，才能最終下定結論。另外，如果這個過程是教師直接傳授給學生的，學生并沒有親歷這一探究過程，對原理的理解也是不深入的。所以，學生在科學課上親歷真實的探究活動，除了培養探究實踐能力，也能深刻體悟科學知識是怎么來的、如何驗證，從而進一步理解科學本質。

（三）綜合性項目研究，體會科學知識的系統性

綜合性項目研究強調讓學生在解決問題的過程中學習，鼓勵學生將不同領域的知識和技能結合起來，解決復雜問題或探索廣泛的主題，促進學生對跨領域知識和技能的綜合性發展，幫助學生更全面地把握科學知識，體會科學知識的系統性。

在蘇教版教材中，綜合性項目研究的資源也有很多。例如整合六年級下冊《多樣的棲息地》《有趣的食物鏈》《做一個生態瓶》《多樣的生物》這四課，帶領學生研究學校或家庭周圍的自然生態系統。學生在整個研究過程中，需要調動關于棲息地、食物鏈、生態系統以及生物多樣性的科學概念，還要運用觀察、調查、記錄等科學研究方法。學生在這個過程中對上述科學概念及它們之間的聯系理解更加深入，能更靈活地運用這些知識，構建更完整的概念體系，充分體現了科學知識和技能的系統性。六年級下冊《開發新能源》一課中，制作太陽能小車并探究影響太陽能小車速度的影響因素，也是一個綜合性的項自研究。它不僅涉及學生對能源概念的理解，也涉及物質與能量、結構與功能等跨學科概念，以及技術與工程領域的部分知識，也是對學生素養的全面考查、培養與發展。

（四）組織科學論證，親歷科學知識的創造性

科學論證是一種邏輯推理過程，基于證據、實驗數據和分析支持和反駁科學假設或觀點。科學論證活動鼓勵學生提出問題和假設，激發學生對科學現象的好奇心和求知欲；引導學生通過論辯解釋結果，促進學生創造性地解決問題。學生在科學論證過程中展現出的創新思維和能力，能夠產生新的假設或方法，這正體現了科學知識的創造性，也正是科學進步的重要驅動力。

蘇教版五年級科學上冊《光的傳播》一課中，光的傳播路徑是怎樣的？學生圍繞這一問題提出了不同的假設，還提出了不同的驗證方法。教師在學生表達觀點前，要求學生將假設、實驗方案記錄在學習單上，并且使用科學話語句式進行匯報交流，鼓勵不同觀點相互辯駁。這一過程中，學生相互汲取值得借鑒的地方，完善自己的想法，不斷激發主動思維。蘇教版五年級科學下冊《簡單機械》一單元，學生先后學習杠桿、輪軸、滑輪、斜面四種簡單機械。基于大單元的總體設計，教師可以在《撬重物的竅門》一課中著重訓練學生提出問題、作出假設、制定方案等探究技能，并在《擰螺絲的學問》升旗的方法》《斜坡的啟示》三課中，引導學生使用習得的科學方法，自主提出問題、開發實驗方法、提出創造性的探究方案，利用收集到的數據說明觀點。在這個過程中，學生不僅能夠體會科學發現和技術創新上的創造性，還能感受到科學思維和科學方法的應用發展。

三、結束語

綜上所述，科學本質觀的教育是一個多維度的系統工程。小學科學教師要不斷拓寬知識視野，提高專業素養，在長期的教學實踐與反思，不斷優化教學策略，以促進學生科學本質觀的全面發展。

【參考文獻】

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[3]李瑩.基于生物科學史素材培養初中生批判性思維的研究與實踐[D].重慶：重慶三峽學院，2024

[4]沈亞萍.基于小學科學培養社會責任感的實踐研究[J].實驗教學與儀器，2023，40（6）：83-86.